CFG 樁在復(fù)合地基處理中的應(yīng)用研究

魏相濤

(洛陽市房產(chǎn)管理局，河南洛陽 471000)

CFG是Cement Flying-ash Gravel pile英文縮寫，中文名稱是水泥粉煤灰碎石樁，CFG是專門進(jìn)行復(fù)合地基處理的建筑新技術(shù)。隨著工程建設(shè)速度的加快，越來越多的新技術(shù)、新材料、新工藝得到應(yīng)用。CFG樁復(fù)合地基以其堅固耐用、穩(wěn)定性強、技術(shù)先進(jìn)、成本較低、施工速度快等優(yōu)越性引起了工程界人士的關(guān)注。CFG樁復(fù)合地基作為近幾年來比較成功的地基處理技術(shù)，在工程建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廠房、多層建筑、高層建筑、超高層建筑以及公路的地基處理中，其應(yīng)用前景非常廣闊。

1 CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的發(fā)展

CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的雛形是碎石樁加固地基，在此基礎(chǔ)上，按照施工工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式、土質(zhì)水位情況、建筑物地基、抗震等級、土方標(biāo)高及工程量、地面標(biāo)高等條件，經(jīng)過精密測算，通過對碎石樁樁體一定數(shù)量的水泥、粉煤灰、砂石及特種添加劑并加入適量水，經(jīng)過成樁設(shè)備制成的具有一定粘度的樁體。CFG樁的施工工藝基本等同于普通沉管碎石樁施工工藝。CFG樁復(fù)合地基應(yīng)用于結(jié)構(gòu)物基底處理、橋涵臺背處理、軟基處理，其工作的基本構(gòu)造是將CFG樁打入地下，在樁與樁之間填裝土并壓實，在樁的上部鋪上褥墊層，在褥墊層上面進(jìn)行上部基礎(chǔ)或者路基建設(shè)，見圖1。

由于樁身的受力范圍及其全長，和樁基相比，CFG樁摻入一定數(shù)量的水泥、粉煤灰、砂石及特種添加劑，在不配筋的情況下，能夠充分發(fā)揮其承載能力，工程造價又相當(dāng)?shù)土?，僅為樁基的1/3～1/2，并且，其施工速度較快，1000m2地基10 d～15d就可由一臺設(shè)備處理完成，可以充分滿足施工進(jìn)度的要求。因此，CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廠房、多層建筑、高層建筑、超高層建筑以及公路建設(shè)，隨著我國建設(shè)速度的加快，CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

2 CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的施工工藝較為簡單，在擁有混凝土拌和設(shè)備和成樁機械的條件下就能完成，施工進(jìn)度較快，操作方便，建筑質(zhì)量較高、建設(shè)成本低廉。由于CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)這些技術(shù)特點的存在，CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，從多層建筑、高層建筑、超高層建筑到工業(yè)廠房建設(shè)、公路路基、鐵路路基、橋涵建設(shè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

3 CFG樁施工中常見的故障及排除

3.1 堵管

針對混合料的配合比例不盡合理:一旦發(fā)生混合料中粉煤灰和細(xì)骨料的使用數(shù)量不足的時候，會由于混合料的和易性發(fā)揮不好而產(chǎn)生堵管的現(xiàn)象。所以要注意細(xì)骨料和粉煤灰的分配比例，尤其要注意對粉煤灰的選擇量要保持在60 kg/m3～80 kg/m3以內(nèi)。

在混合料的攪拌過程中會出現(xiàn)一定的質(zhì)量缺陷:CFG樁的施工過程中，混合料需要確保能夠通過剛性管，同時高強柔性管，以及變徑管能延伸到堵管鉆桿芯管里面。在施工的過程中坍落度應(yīng)該保持在16cm～20cm以內(nèi)，一般情況下由于混合料的可泵性比較差，可以考慮摻入一些泵送劑。

堵管的設(shè)備也會出現(xiàn)一定的缺陷:如彎頭與鉆桿在垂直的狀態(tài)下進(jìn)行連接，不合適的彎頭的曲率半徑，這些情況都有可能發(fā)生堵管的現(xiàn)象。如果在混合料輸送管施工完成后，一旦清洗工作進(jìn)行的不徹底，管接頭發(fā)生松動，墊圈損壞，這些情況的發(fā)生都有可能產(chǎn)生堵管的現(xiàn)象。如果鉆頭、鉆機在設(shè)計的過程中不夠合理，或者密封不夠嚴(yán)密，都有可能產(chǎn)生在承壓水的粉細(xì)砂中成樁時，產(chǎn)生砂塞的情況。

3.2 竄孔

竄孔發(fā)生的條件:1)被加固土層中有松散飽和粉土、粉細(xì)砂;2)鉆桿鉆進(jìn)過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動;3)成樁時一次移機施打周圍樁數(shù)量過多時，發(fā)生竄孔可能性大。防止竄孔的方法:1)盡量采取大樁距的設(shè)計方案。減少新打樁對已打樁的剪切擾動;2)改進(jìn)鉆頭，提高鉆進(jìn)速度;3)采用隔樁、隔排跳打方案。采用跳打要及時清除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進(jìn)度。

竄孔現(xiàn)象發(fā)生的條件:1)在需要加固的土層中具有一些粉土、松散飽和粉細(xì)砂等;2)在鉆桿進(jìn)行鉆進(jìn)的過程中通過葉片剪切的作用針對土體發(fā)生一定的擾動;3)如果在成樁的過程中一次性移機施打周圍樁的數(shù)量比較多的時候，比較容易發(fā)生竄孔現(xiàn)象。打不開鉆頭的閥門:1)鉆頭的設(shè)計不夠理想和合理;2)一旦樁端的進(jìn)入透水性好，水頭的壓力過大，使得閥門不容易打開。這時可以采取對閥門進(jìn)行改進(jìn)，或者對樁長令樁端穿過砂土進(jìn)行調(diào)整，并且針對粘性土層采取一定的有效措施。

4 CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用前景

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)程的加快，CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在我國的應(yīng)用前景更加廣闊。當(dāng)前，社會各界已經(jīng)充分認(rèn)識到了CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的技術(shù)特點，在各種建設(shè)工程中越來越多地采用了CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)，隨著這項技術(shù)在施工實踐中的逐步完善，其應(yīng)用前景非常廣闊。CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的主要特點是加快了施工速度、提高了施工質(zhì)量、降低了施工成本，建設(shè)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益能夠得到充分的保證，和其他地基處理技術(shù)相比，具有非常明顯的優(yōu)勢，為建設(shè)單位、建設(shè)企業(yè)及業(yè)內(nèi)人士較為關(guān)注的建設(shè)工程三大問題:施工進(jìn)度、質(zhì)量控制和成本控制難題得以解決。CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的這些特點轉(zhuǎn)化為其在地基處理市場競爭中的獨特優(yōu)勢，為CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在中國建設(shè)市場的大量采用打下了堅實的基礎(chǔ)。

總之，CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)作為地基處理技術(shù)，由于其能夠滿足多層建筑、高層建筑、超高層建筑、工業(yè)廠房建設(shè)、公路路基、鐵路路基、橋涵建設(shè)的需求，隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)速度的加快，CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍不斷得到擴(kuò)大。由于CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)具有施工進(jìn)度較快，操作方便，建筑質(zhì)量較高，建設(shè)成本低廉的特點，一定能夠在公路、鐵路、橋梁和建筑工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

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